[发明专利]一种高温水电解用复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1. 一种高温水电解用复合膜，其特征在于，其原料包括聚苯并咪唑、碳氟树脂、质子导体；所述质子导体的质量分数为65-85wt .％，聚苯并咪唑树脂的质量分数为0 .8-15wt.％；碳氟树脂的质量分数为0 .8-20wt .％；所述质子导体为硫酸氢铯、硫酸二氢铯的一种或两种；

制备步骤如下：

(1)制备高温质子导体：硫酸铯粉末溶于浓硫酸溶液中，充分反应后得到透明澄清溶液，将溶液烘干后得到白色粉末；

(2)将聚苯并咪唑、碳氟树脂分散于强极性非质子溶剂，得到聚合物溶液；

(3)将步骤(1)中白色粉末溶于步骤(2)中的聚合物溶液，超声分散，得到乳白色铸膜液，浇铸在带凹槽的平板玻璃上，干燥后即得。

2.根据权利要求1所述的一种高温水电解复合膜，其特征在于，所述聚苯并咪唑的种类为： 聚2 ,2 '-(间苯基)-5 ,5 '-联苯并咪唑、聚(2 ,5苯并咪唑)、聚2 ,2 '- (对二苯醚基)-5 ,5 '-联苯并咪唑、带磺酸基侧链的聚苯并咪唑、带膦酸基侧链的聚苯并咪唑、超支化聚苯并咪唑一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种高温水电解复合膜，其特征在于，所述碳氟树脂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯中的任意一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的高温水电解复合膜，其特征在于，所述步骤(1)中硫酸铯粉末和浓硫酸的摩尔比为1:1-2。

5.根据权利要求1所述的高温水电解复合膜，其特征在于，所述步骤(2)中聚苯并咪唑在聚合物溶液中的质量分数为0 .8-10wt .％，碳氟树脂在聚合物溶液中的质量分数为1-20wt .％。

6.根据权利要求1所述的高温水电解复合膜，其特征在于， 所述步骤 (2)中强极性非质子溶剂为N ,N-二甲基甲酰胺、N ,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2吡咯烷酮之中的一种或二种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的高温水电解复合膜，其特征在于，步骤(3)中超声功率为100-400W，超声时间为1-24h；真空干燥的温度为80-100℃，干燥时间为30-48h。

8.权利要求1所述的高温水电解复合膜应用于高温水电解领域。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用的适用温度为100-400℃。